Қазақ ғалымының экономиканы күрт көтеретін қос жаңалығына неге назар аудармай отырмыз?
Оның ғылым әлемін дүр сілкіндірген жаңалықтарының маңызына назар аударсақ, ол жаңалықтардың электроника саласын қалай өзгертіп жібергеніне көзіміз жетер еді.
Ғылымға қазақ баласы қосқан жаңалық аз емес. Кейде ғылым мен техникада әлемдік өзгерістерге себі тиген жаңалықтардың түп идеясы қазақтың ойынан шыққанын білгеніңде таң қалмасқа шараң жоқ! Мәселен, қазір кез келген электрон аппараттарды қашықтан басқару пультінің идеясын ең алғаш айтқан адам – Қазақстанның мемлекеттік туының авторы, суретші Шәкен Ниязбеков. Сол сияқты жаратылыстану ғылымдары бойынша Нобель сыйлығы иегерлері атанған ғалымдармен бірге жұмыс істеп, табысқа жеткен қазақтар да көп. Бұл – бізден небір озық ойлы ғалымдар шыққанының һәм шыға беретінінің дәлелі. Осындай, ашқан жаңалықтарының маңызы әлемдік деңгейде танымал болған қазақтың бірі, физика-математика ғылымдарының докторы, профессор Алдан Асанұлы Сапарғалиев. Оның ғылым әлемін дүр сілкіндірген жаңалықтарының маңызына назар аударсақ, ол жаңалықтардың электроника саласын қалай өзгертіп жібергеніне көзіміз жетер еді.
Сапарғалиев соқпағы қалай басталды?
Орта мектепті Ақтөбенің Шалқарында бітірген Алдан Сапарғалиев 1962 жылы сыныптастарымен бірге білім іздеп Алматыға келді. Мектепті қатар бітірген екі сыныптың бәрі елдің сол кездегі астанасына бір вагон болып келгенде, олардың арасында онжылдықты күміс медальмен бітірген 4 бала, алтын медальмен бітірген 1 бала бар еді. Бірақ Алдан сол медалистердің қатарында болмаса да, сонша баладан қара үзіп шығып, студент атанды. КазГУ-дің (қазіргі әл-Фараби атындағы ҚазҰУ) Физика факультетіне оқуға қабылданды. Ол кезде жаратылыстану ғылымдарын оқытатын факультеттерге түсу қиын еді, конкурс өте жоғары болатын.
Оқуды бітерген соң жолдамамен Ақтөбенің пединститутында 3 жыл жұмыс істеді. Содан соң Алматыға оралып, аспирантураға түсті. Сол кездегі республикалық білім министрлігі бөлген орынға қолы жеткен оның ең алдымен жолыққан адамы академияның мүше-корреспонденті Дүйсен Қайыпов деген кісі болатын. (Ол кісі атақты Мәскеу мемлекеттік университетінің түлегі, біздегі ядролық физика институтында ұзақ жыл еңбек еткен). Аспирантураға түсу үшін жетекші болуы керек. Алданмен сөйлесіп, білімін тексерген Дүйсен Қайыпұлы жас талапкерге «Айналайын, маған келсең кандидаттықты да, докторлықты да қорғайсың. Бірақ сен Кельман Вениамин Мойсеевич деген мықты ғалым бар, соған бар» деді.
В.Келман – кезінде академик Қаныш Сәтпаев Мәскеуден аттай қалап, Қазақстанға шақыртып алған төрт ғалымының бірі болатын. Ұзақты көздеген Сәтпаев оларды осында ғылыми мектеп құру үшін алдырған-ды.
В.Кельман электроника саласының білгірі болатын. Оған шәкірттікке барған 2-3 қазақ аспиранты ғылыми зерттеулерін алып жүре алмай, кетіп қалған көрінеді. Соған намыстанған Д.Қайыпов Кельманға дұрыс шәкірт болады деп Алданға сенім артқан еді. Өйткені жаңағыдай келеңсіздік – ғылымда өзгелердің қазақтарға деген сеніміне селкеу түсіретін жайт. Осыны терең ұғынған аға ғалым жас Алданның болашағына сеніп, Кельманға телефон соғып, өзінің атынан оған аспирант баратынын айтады. Сөйтіп, Алдан Алатау поселкесіндегі ядролық физика институтына барып, Кельманға хабарласқанда, ол кісі өзі шығып қарсы алады. Өйткені ол жерге қолыңда рұқсат қағазы жоқ адам кіре алмайтын.
Кельман «Сені Дүйсен Қайыпұлы ұсынды, ол кісі бекер сөйлемейтін адам ғой, саған аспирантурадан орын беремін. Дегенмен комиссияның тексеруінен өтесің. Түске дейін дайындал, түстен кейін сынақ тапсырасың» деді. Үш адамнан құралған комиссия мүшелерінің сұрақтарына 3 сағат бойы жауап берген жас аспирантқа сынақтан өтудің қысымы қатты болғаны сондай, ол шыққаннан кейін өмірінде бірінші рет екі аяғының қатты ауырғанын сезеді. Өмірінде талай емтихан тапсырса да мұндайды басынан кешірмеген Алдан қиналса да тісқаққан ғалымдардың сынағына төтеп беріп, аспирантураға қабылданады. Алғыр жас ғалым солайша аспирантураға түсіп, оқуды да, зерттеуін де бір жылда бітіреді. Бірақ ғылыми диссертациясын қорғауға екі жарым жылдай уақыты кетті.
Алданның алғашқы жаңалығының мәні және оның ел экономикасына тигізер пайдасы
А.Сапарғалиев зерттеуді В.Кельманның тағы бір шәкірті Е.Якушевпен бірігіп жүргізеді. Нәтижесінде, зарядталған бөлшектер ағынының электр және магнит өрісіндегі сингулярлық нүктелердің 1 және 2-түрі аймағындағы қозғалысын басқарудың, тұрақты электр және магнит өрісінде кеңістік және уақыт бойынша фокустеудің жалпы теориясын әзірлеп шығады. Сол арқылы электроникаға қатысты жүз жыл бойы шешілмей келе жатқан бір математикалық түйінді 1983 жылы шешуге қол жеткізеді.
Бір векторлы электромагнит өрісін осыдан екі ғасыр бұрын М.Фарадей ашып, соның негізінде электр қозғалтқышы жасалып келгені белгілі. Ол бір векторлы электромагнит өрісіне негізделген-ді. Ал қазақстандық ғалымдар электормагнит өрісінің көпвекторлы түрін ашты.
Мұнымен кезінде телевизия атасы V.K.Svorikin (АҚШ) пен КСРО-да атом бомбасын жасаушы Л.Арцимович айналысып шеше алмаған болатын. Соны шешкен қазақстандық ғалымдардың жетістігі дүниежүзілік электрониканың дамуына зор ықпалын тигізді.
Электроника саласындағы Алдан Сапарғалиев жаңалығының мәні не?
Қазірге дейін әлемде кең түрде қолданылатын қозғалтқыштардың көбі – мұнай өнімдерімен жұмыс істейтін іштен жану қозғалтқыштары, түсінікті тілмен айтқанда, мотор. Ал олардың қоршаған ортаға көп мөлшерде газ шығарып, ауаның құрамын бұзатынын бәріміз білеміз. Сондықтан оларды зиянсыз электр қозғалтқыштармен ауыстыру бүгінде әлем бойынша қарқынды жүріп жатыр. Ал қуатты электр қозғалтқыштарды жасау қажет болған кезде олардың салмағы ауырлап кететіні белгілі. Міне, осы кезде Алдан Сапарғалиев ашқан жаңалықтың пайдасы өте зор екені белгілі болады.
Ол қалай?
Магниттік өріс күшімен айналатын бұрынғы электр қозғалтқыштардың жұмысына әсер ететін принцип біржақты болатын. Яғни, магнит өрісі тудыратын ток күші бір жағынан кіріп, екінші жағынан шығып кететін. Ал қазақ ғалымының теориясы көпвекторлыққа негізделген. Бұл теория бойынша, магнит өрісін тудыратын ток күші бірнеше жерден кіріп, бірнеше жерден шығады. Нәтижесінде, электр қозғалтқышының күші артып, көлемі бұрынғыдан 4-5 есе кішірейеді. Түсіндіріп айтсақ, салмағы 25 кг болатын электр қозғалтқышы салмағы 100 кг болатын электр қозғалтқышының қызметін атқара алады. Бұл қазіргі кезде электр қозғалтқышымен жұмыс істейтін көліктер үшін өте қажет нәрсе. Ендеше, сандарға жүгініп көрейік:
Қазір электр энергиясының 90 пайызы электр генераторларынан алынып, оның 60 пайызы қозғалтқыштарға жұмсалады. Сондықтан электр генераторларын өндіру мен сату ісі әлемде аса қарқынды жүріп жатыр. Оны шығарып сатып отырғандардың көшбасшылары Қытай, Германия, Жапония, АҚШ, Мексика, Франция, Италия, Чехия, Швейцария, Тайланд елдері болса, бұлардың алды осы өндірістен жылына 7 миллиард, соңы 1 миллиард доллар пайда тауып отыр. Алайда бүгінгі электр двигательдерінің пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК) ойдағыдай емес. Соны Еуроодақ ЕС 60034-30 стандартына орай электр двигательдердің орташа ПӘК-ін 86 пайызға жеткізуді талап етіп отыр. Ал Алдан Сапарғалиев ұсынып отырған двигательдердің орташа ПӘК-і 94 пайыз, электр энергиясын 2 еседен артық үнемдейді әрі электр қозғалтқыштардың түріне қарай олардың салмағы қазіргілерге қарағанда 3-4 есеге жеңіл болмақ!
Осыдан-ақ қазақ ғалымының ғылыми жаңалығының қандай тиімді екеніне көз жеткізуге болатын шығар. Ендеше, Алдан Сапарғалиевтің жетістігін пайдаланып, елімізді жаңа тұрпаттағы көпвекторлы электр қозғалтқыштарының отаны етуге талпынбаймыз? Бұл – экономикамызға зор пайда келтіретін өндіріс емес пе?
Қазақ ғалымы ашқан әлемдік маңызы бар тағы бір жаңалық
Қазір қай сала болса да, зерттеу жүргізу үшін түрлі приборлар қолданылатыны – балаға да мәлім нәрсе. Ал приборлардың сезгіштігі, анализдеу қабілеті артқан сайын оның тиімділігі де артады. Соның арқасында түрлі проблемалардың алдын алып, зерттеушілердің дұрыс шешім қабылдау мүмкіндігі артады. Міне, осы тарапта Алдан Сапарғалиев ашқан жаңалық та ешкімді бейжай қалдырмайды.
Қазір приборларсыз өмір жоқ. Әсіресе, химия, биология саласында. Себебі бұл салаларда түрлі өнімдердің сапасын, құрамын анықтау аса маңызды. Ұстап-тұтатын ыдыс-аяғыңнан жейтін тамағыңа дейін олардың құрамын біліп, ағзаға зиянды-зиянсызын білуден артық нәрсе бар ма? Мәселен, білмеген адам құрамында улы металл бар ыдыстан тамақ іше берсе және ішіп-жеп жатқан нәрсесінің өз денсаулығына қатер төндіретінін білмесе не болады? Сондықтан Алдан Сапарғалиев жасап, «Аналитикалық электрондық система» саласында халықаралық патентке ие болған прибор жанды-жансыз нәрсенің бәрін зерттеу, анықтау үшін өте пайдалы нәрсе дер едік.
Бұл жайында Қазақстан Педагогика ғылымдары академиясының академигі Жұбаназар Асанов:
«Масс-спектрометрия және спектрометрия негізінде жасалған бұл қондырғы арқылы жеке адамдардың, сондай-ақ қоғамның, қоршаған ортаның, тағамдардың қауіпсіздігін қамтамасыз етуге болады. Биология мен медицинада аса биік деңгейдегі диагностикалық зерттеулер жүргізуге, технологиялық процестерді басқару және бақылауды бірнеше есе жетілдіруге болады. Электронды көлеңкелі микроскоп арқылы тірі клетканы зерттеуге мүмкіндік туады.
Әлемдегі ең жетілген масс-анализаторлардың (АҚШ-тың Lесо компаниясы шығарған) айыруы (разрешение) 50 000-нан артпайды. Органикалық заттарға анализ жасау үшін бұл көрсеткіш 100 000-нан кем болмауы керек. Ғалым ұсынып отырған құралдың айыруы (разрешение) 200 000-нан артық, оның үстіне көлемі шағын.
Осы жаңалық негізінде жасалған көлеңкелі микроскоптың айыруы қазіргі әлемдегі ең тәуір микроскоп деп есептелетін ТЕАМ 0,5-тен 100 есе артық болғандықтан, тірі клеткаларды еркін зерттеуге мүмкіндік береді. Бұл жағдай қазіргі медицина мен биология саласындағы аса ауқымды жаңалықтарға жол ашады.
Түсініктірек болу үшін және бір мысал, жаңа сыпаттағы масс-анализатормен хром рудасынан хромның 95 пайызын айырып алуға болады. Алтын, мыс, т. б. түсті металдар үшін де осылай. Қарабайыр түрде түсіндірсек, мысалы Хромтауда (Ақтөбе облысы) тау-тау болып үйіліп жатқан руда қалдығынан тағы да алдында өндірілгендей мыңдаған тонна хром аласыз.
Жер шарында аналитикалық электрондық қондырғылардың сатылуы 2010 жылғы ақпар бойынша жылына 40 млрд долларды құрады.
Ғалымның есептеуі бойынша, өзі жетілдірген, «Электрондық аналитикалық қондырғыны сериялы түрде жасап сатудың өзінен-ақ 2-3 жылда 1 млрд долларға дейін табыс табуға болады екен».
Ендеше, осы приборды жасауға не кедергі? Алматыдағы Ядролық физика институтының «Масс-спектрометрия» лабораториясының прибор жасаушы мамандарының есептеуінше оған, бар-жоғы, бір миллион доллардай қаражат керек екен.
А.Сапарғалиев пен Е.Якушев екеуінің жасаған теория мен иеленген патенті негізінде қазір дүние жүзіне кең тараған физикалық электроника бұйымдары: ең озық айырғыштар, ең жетілген электронды-оптикалық өзгерткіштер АҚШ-та, Жапонияда, Германияда жасалып сатылады. Одан аталған елдер жылына миллиардтаған доллар пайда тауып отыр. Ал Қазақстан ғалымдары ұсынған зарядталған ұсақ бөлшектердің ұшу уақытына негізделген магнитсіз масса-анализатормен зерттеу жасаған Джон Фенн (John Fenn), Коит Танака (Koichi Tanaka) и Курт Вютрих (Kurt Wüthrich) деген ғалымдар 2002 жылы Нобель сыйлығын алды.
Көріп отырсыздар ма, жаңалықты ғылыми жағынан негіздеп, теориясын жасаған қазақ ғалымы болса, сол салада зерттеу жүргізген өзге елдің азаматтары әлемдік ғылымда атақ-даңқы бөленіп, үлкен табысқа жетіп отыр!
Алдан Сапарғалиев неге нобель сыйлығының иегері емес?
Ғылымға көңіл бөлетін елде ештеңе назардан тыс қалмайды. Ғалымдары ашқан жаңалықтарын барынша жарқыратып көрсетіп, кең танытады, өндіріске енгізеді. Ал ғылымға жете мән бермейтін елдерде керісінше...
Алдан Сапарғалиев кеңес дәуірінде туды, білім алды, ғылым саласында тер төкті, жаңалықтар ашты. Сондықтан әлемнің алтыдан бір территориясын алып жатқан алып державада лайық болсаң да әлемдік ғылым көгіне көтеріліп, жеткен жетістігіңді паш етудің өзі оңай емес еді. Себебі ол кезде АҚШ пен КСРО арасында гегемониялық бәсеке болатын. Сол үшін олар өздерінде қол жеткен ғылым жетістіктерін бір-бірінен барынша құпия ұстады. Соның кесірі қазақ ғалымының табыстарына да тиіп, оның электроника саласында ашқаны әлемдік ғылыми ортаға кең түрде таныстырылмады.
Өткен ғасырдың 80-жылдары екі супердержаваның арасында қырғи-қабақ соғыс жүріп, жантала қарулану асқынып жатқанда әскери мақсатқа қолданылатын жаңалық қалай көзден таса ұсталмасын? Оның үстіне қазақстандық ғалымдардың жаңалығы қанатты зымыран жасауға пайдаланылғаны бар. Сондықтан Сапарғаливтің ғылыми диссертациялық еңбегі көп уақыт бойы жалпыға пайдалануға берілмеді. Ал еліміз тәуелсіздік алған алғашқы жылдары балапан басына, тұрымтай тұсына кетіп, ғылыммен ешкімнің шаруасы болмай қалды.
Дегенмен Алдан Сапарғалиевті 2011 жылы АҚШ-тағы Аэронавтика және ғарыш кеңістігін зерттеу жөніндегі ұлттық басқармасының (НАСА) ғылыми бөлімі Нобель сыйлығына үміткерлер тізіміне енгізген. Бірақ оған құжаттар дайындау, басқа да шаруаларды реттеу оңай болмаған. Оның үстіне ғалымның НАСА-мен бірігіп зерттеу жұмыстарын жүргізуге мүмкіндігі болмағандықтан бұл іс кешеуілдеп қалған...
Қазақ ғалымына Нобель сыйлығы берілер-берілмес, мәселе онда емес, осындай өз арамыздан шыққан тұлғалы ғалымның еліміз экономикасына тигізер пайдасы мол жаңалықтары тезірек өндіріске еніп, халықтың игілігіне айналса дейміз.
Алданның тілегі – ғылым мен өндірісті ортақ мақсатқа жұмылдыру
«Былтыр мен Қазақстаннан шыққан шетелдердегі ғалымдардың орталығын құрдым, – дейді Алдан Асанұлы. – Олар қазір елімізге көмектеспек ниетте. Соған орай еліміздің Премьер-Министріне ұсыныс хат жазылды: электроника, машина жасау, энергетика саласында аса мықты жаңалықтар бар, Қазақстаннан шыққан шетелдегі ғалымдардың бұл салалар бойынша патенттері бар, соларды ел игілігіне жаратайық деп. Ол еліміздің тауашасы (ниша), түсінікті тілмен айтқанда, біздің елдің атын айтқанда еске түсетін нәрсе болуы қажет. Мәселен, Германияның тауашасы машина өндірісі болса, Оңтүстік Кореянікі тұрмыстық электроника, Тайваньдікі – микрочип, т.б. Сондай тауаша бізде де болуы керек, – деп. Оны жазған еліміздегі ғылым, қоғам қайраткерлері».
Ұсыныс хатты Үкімет Ғылым және жоғары білім министрлігіне, Цифрлық даму, инновациялар және аэроғарыш өнеркәсібі министрлігіне және Өнеркәсіп және құрылыс министрлігіне жолдап, олардың бәрі қолдап жауап беріпті.
Енді сәтін салса, аз ток жұмсап, көп пайда келтіретін электр қозғалтқыштары, моторларын көптеп өндіріп, елімізде электр көліктерін жасау ісін дамытуға болады. Себебі енді кешігуге болмайды, кешіксек оны басқалар өндіріп, біз тұтынушы болып қалуымыз ғажаеп емес. Мәселен, қазір Сапарғалиевтің жаңалығын пайдаланып, АҚШ-тың Массачусетс технологиялық институты көпвекторлы магнит өрісімен жұмыс істейтін электр генераторларын жасау ісін бастаған. Тағы бір ел сондай типтегі генераторларды шығаратын зауыт салып жатқан көрінеді. Бұл – бізді ойландыратын нәрсе...
Ғалым қазір ойға алған мақсатын жүзеге асыру жолында еңбектеніп жатыр. «Ең алдымен, Қазақстанда электрониканы дамыту үшін, Түркістандағы Ясауи атындағы халықаралық қазақ-түрік университеті жанынан Қазақ-түрік Машинатану және электроника ғылыми-зерттеу институтын ашу қажет», – дейді ол. – Сол арқылы АҚШ, Түркия, Қазақстан үшеуін бір мақсатқа біріктірсек, нәтижеге қол жеткіземіз. Себебі ана елдерде мықты технология бар. Олар жаңалыққа қызығады. Біздегі Ғылым және жоғары білім министрлігі, Цифрлық даму, инновациялар және аэроғарыш өнеркәсібі министрлігі және Өнеркәсіп және құрылыс министрлігі ана елдердегі әріптестерімен байланысқа шығып келіссе, істің жүріп кетуіне кепілдік бар. Ал біз АҚШ-тағы «Дженерал электрик» (General Electric) сияқты компаниялармен байланысып, ғылым жағынан көмек бере аламыз. Сонымен бірге бұл іске шетелдегі қазақстандық ғалымдар да жәрдемдесуге дайын».
Иә, бір кезде Алданның ұстазы В.Кельманнан бастап, талай ғалымдар шетелге кетіп қалғаны белгілі, солардан елде қалғаны жалғыз өзі. Сондықтан бір кезде елімізде үлкен ғылыми мектебі болған электроника саласы қайтадан жаңғырып қалпына келсе, дамыса, соған өз үлесімді қоссам дейді ғалым.
Алдан Сапарғалиевтің әлемдік ғылыми ортада беделі бар, көп жерге сөзін өткізе алады, соны елім пайдаланса дейді. Өзінің және өзі секілді көптеген қазақстандық ғалымның жаңалықтары өз отанында қолдау тауып, өндіріске енсе – ол ел экономикасының өсуіне әсер етер еді дейді. Әрине, бұл жалғыз ғалымның атқарып шығар шаруасы емес. Бұл – ел болып атсалысар үлкен іс!
Ахмет ӨМІРЗАҚ